CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT VÀ TÍNH TOÁN SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO CÔNG SUẤT
3.3.3. Bể điều hòa A Nhiệm vụ
A. Nhiệm vụ
Bể điều hoà có nhiệm vụ điều hoà lưu lượng và nồng độ nước thải dòng vào, tránh lắng cặn và làm thoáng sơ bộ, qua đó oxy hoá một phần chất hữu cơ trong nước thải. Nước thải được ổn định về lưu lượng và nồng độ để thuận lợi cho việc xử lý ở các công trình xử lý sau, nhất là sẽ tránh được hiện tượng quá tải của hệ thống xử lý.
Để đảm bảo điều hoà nồng độ, lưu lượng và tránh lắng cặn, bể được bố trí hệ thống thổi khí làm việc liên tục.
B. Tính toán
Chọn thời gian lưu nước của bể điều hoà t = 9h (quy phạm 6 - 12h). Thể tích cần thiết của bể:
V = h tb
Q . t = 41,67 x 9 = 375 (m3) Chọn chiều cao hũu ích của bể điều là H = 2,5m.
Chiều cao bảo vệ là Hbv = 0,5m.
→ Chiều cao xây dựng bể điều hòa là 3m. Diện tích bể:
Chọn chiều rộng bể là 9m, chiều dài bể là 13m.
Vậy kích thước bể điều hòa là : L.B.H = 13 x 9 x 3 (m).
Tính toán hệ thống sục khí
Chọn khuấy trộn bể điều hòa bằng hệ thống thổi khí. Lượng khí nén cần cho thiết bị khuấy trộn:
Trong đó:
• R: tốc độ khí nén, R = 10 – 15 l/m3.phút. Chọn R = 12 l/m3.phút = 0,012 m3/m3.phút
• Vdh: thể tích của bể điều hoà
Bảng 3.8: Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí
Loại khuếch tán khí Cách bố trí
Lưu lượng khí (l/phút.cái)
Hiệu suất chuyển hoá oxy Tiêu chuẩn ở độ sâu 4.6m, % Đĩa sứ - lưới
Chụp sứ - lưới Bản sứ - lưới
Ống plastic xốp cúng bố trí:
Dạng lưới
Hai phía theo chiều dài( dòng chảy xoắn hai bên)
Một phía theo chiều
11 – 9614 – 71 14 – 71 57 – 142 68 – 113 85 – 311 57 – 340 25 – 40 27 – 39 26 – 33 28 – 32 17 – 28 13 – 25
dài(dòng chảy xoắn một bên)
Ống plastic xốp mềm bố trí:
Dạng lưới
Một phía theo chiều dài Ống khoan lỗ bố trí:
Dạng lưới
Một phía theo chiều dài
28 – 19857 – 198 57 – 198 28 – 113 57 – 170 25 – 36 19 – 37 22 – 29 15 – 19
Chọn khuếch tán khí bằng đĩa sứ bố trí dạng lưới. Vậy số đĩa khuếch tán là:
Trong đó: r: lưu lượng khí, chọn r = 80 l/phút. đĩa. Các đĩa được bố trí dạng lưới đều khắp đáy bể.
Phân phối đĩa thành 8 hàng theo chiều dài, mỗi hàng 7 đĩa.
Chọn đường ống dẫn khí:
Với lưu lượng khí qkk = 4,5 m3/phút = 0,075 m3/s và chọn vận tốc khí trong ống vkk= 13 m/s (v = 10 – 15 m/s) có thể chọn đường kính ống chính :
Chọn ống chính có đường kính 90 mm.
Đối với ống nhánh có lưu lượng và chọn vận tốc trong ống nhánh là 13 m/s → Đường kính ống nhánh là:
Chọn ống chính có đường kính 30 mm.
Áp lực và công suất của hệ thống nén khí
Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí xác định theo công thức: Htc = hd + hc + hf + H Trong đó:
• hd: tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn
• hc: tổn thất áp lực cục bộ, m
• hf: tổn thất qua thiết bị phân phối, m
• H: chiều cao hữu ích của bể điều hoà, H = 2,5 m
Tổng tổn thất hd và hc thường không vượt quá 0,4m, tổn thất hf không vượt quá 0,5m, do đó áp lực cần thiết là:
Htc = 0,4 + 0,4 + 0,5 + 2,5 = 3,8 mH2O = 0,38 at Công suất máy thổi khí tính theo công thức sau:
Trong đó:
• P: Công suất yêu cầu của máy (KW)
• G: trọng lượng dòng khí(Kg/s)
• G = qk . khí = 0,075 x 1,29 = 0,1 (Kg/s)
• R: hằng số khí. R = 8,314 (KJ/K.mol.oK )
• T: nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào:
• T1= 273 + 25 = 298 oK
• P1 : áp lực tuyệt đối của không khí đầu vào, P1 = 1at
• P2: áp lực tuyệt đối của không khí đầu ra, P2 =Htc + 1at = 1,38 at
• 1 1,395 1 0, 283 1,395 k n k − − = = = ( k = 1,395 đới vi không khí). • 29,7: hệ số chuyển đổi.
Công suất của máy thổi khí là 5 HP (horse power)
Tính toán các ống dẫn nước vào và ra khỏi bể điều hoà:
Nước thải được bơm từ bể lắng 2 vỏ vào bể điều hoà, chọn vận tốc nước vào bể là 0,7 m/s, lưu lượng nước thải 41,67m3/h, đường kính ống vào là:
⇒Chọn ống nhựa PVC có đường kính Φ150 mm
Chọn vận tốc nước ra khỏi bể là 1m/s, đường kính ống dẫn nước ra:
⇒Chọn ống nhựa PVC có đường kính Φ120 mm.
Tính bơm để bơm nước thải
Công suất của bơm được tính theo công thức:
Với:
• Q : lưu lượng nước thải (m3/s).
• H : chiều cao cột áp toàn phần, H = 8 (mH2O). • ρ : khối lượng riêng của nước (kg/m3). • η: hiệu suất bơm (%). Chọn η = 0,8.
Công suất thực tế của máy bơm:
Chọn 2 bơm công suất 2 HP, 1 bơm hoạt động và 1 bơm dự phòng
Bảng 3.9: Tổng hợp tính toán bể điều hoà
Thông số Giá trị
Chiều dài, L(m) 13
Chiều rộng, B(m) 9
Chiều cao, H(m) 3
Số đĩa khuyếch tán khí, n(đĩa) 56 Đường kính ống dẫn khí chính, D(mm) 90 Đường kính ống nhánh dẫn khí, dn(mm) 30 Đường kính ống dẫn nước vào bể (mm) 150 Đường kính ống dẫn nước ra khỏi bể (mm) 120
Công suất máy nén khí, N (HP) 5